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Bezeichnung: Aufprallschutzvorrichtung für Kraftfahr-
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zeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufprallschutzvorrichtung
für Kraftfahrzeuge mit einem bei Überschreiten einer bestimmten Fahrzeugverzögerung
selbsttätig aufblasbarem Gaskissen, das vor dem oberen Ende einer um 100 bis 600
zur Horizontalen geneigten Lenkspindel innerhalb des Lenkrades und vor den Lenkradspeichen
angeordnet ist.
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Bei einer bekannten Aufprallschutzvorrichtung dieser Art (DE-OS 22
48 925)sind das zusammengefaltete, aufblasbare Gaskissen sowie der Gasgenerator
in einem Pralltopf untergebracht, der vor der Lenkspindel innerhalb des Lenkrades
vor den Lenkradspeichen angeordnet ist Die bekannte Aufprallschutzvorrichtung hat
den Nachteil, daß das aufblasbare Gaskissen beim Aufblasen gegen die Brust und gegen
den Kopf des Fahrers schlägt. Das Gaskissen hat ein relativ großes Gasvolumen, so
daß zwar Körper und Kopf des Fahrers gegen Aufschlagen geschützt werden, aber der
Fahrer dadurch fahruntüchtig wird, daß ihm das sich aufblasende Gaskissen ins Gesicht
schlägt und ihm die Sicht nach vorne nimmt,
Wegen dieser unangenehmen
Begleiterscheinung muß der Auslösemechanismus für den Gasgenerator so eingestellt
wer, den, daß nur bei stärkeren Verzögerungen des Fahrzeuges, insbesondere erst
bei einem kräftigen AufprallstoB, die explosionsartige Gaserzeugung ausgelöst wird.
Dies führt aber wiederum zu dem Nachteil, daß bei kleineren Auffahrunfällen das
Luftkissen nicht aufgeblasen wird und der Koie des Fahrers auf das Lenkrad auf schlägt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten
Aufprall schutzvorrichtung zu vermeiden und eine Vorrichtung zu schaffen, die mit
geringem Aufwand einen zuverlässigen Schutz des Fahrers vor dem Aufschlagen auf
das Lenkrad bietet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gaskissen
derart angeordnet und ausgebildet ist, daß beim Aufblasen des Gaskissens dieses
sich etwa im oberen Drittel des Lenkradumfanges auf das Lenkrad auflegt und seine
Ausdehnung rechtwinklig zur Lenkradebene kleiner als 20 cm ist. Dadurch wird bewirkt,
daß das sich ausdehnende Gaskissen nicht gegen das Gesicht des Fahrers schlägt,
sondern vielmehr der Kopf des Fahrers auf das aufgeblasene Gaskissen auf schlägt
und dadurch nachgiebig abgefangen wird.
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Vorteilhafterweise ist das zusammengefaltete Gaskissen in einem Pralltopf
untergebracht, der an der zum Fahrer hinweisenden Seite von einer am oberen Rand
sich öffnenden Polsterplatte abgeschlossen ist. Bei Ausläsen des Gasgenerators wird
die Polsterplatte vom Gaskissen am oberen Rand aufgedrückt, so daß das Gaskissen
nach oben herausquillt
und sich wulstartig vor den oberen Bereich
des Lenkrades legt Da das Volumen des Gaskissens relativ klein sein kann, ist das
pralle Aufblasen des Gaskissens beendet, bevor der Kopf des Fahrers auf das Kissen
auf schlägt Wegen des relativ geringen Volumens kann das Aufblasen des Gaskissens
explosionsartig erfolgen, ohne daß im Fahrzeuginnern eine plötzliche Druckerhöhung
stattfindet, die den Fahrzeuginsassen schaden könnte In weiterer Entwicklung der
Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Ausdehnbarkeit des Gaskissens nach oben auf
ein Maß beschränkt ist, daß eine ausreichende Sicht des Fahrers nach vorne zuläßt.
Dies hat den Vorteil, daß der Auslösemechanismus für den Gasgenerator relativ labil
eingestellt werden kann, weil Fehlauslösungen des Gaskissens die Fahrtüchtigkeit
des Fahrers nicht beeinträchtigen Zweckmäßigerweise ist das zusammengefaltete Gaskissen
zusammen mit einem Gas generator als Baueinheit leicht auswechselbar in den Pralltopf
eingesetzt Damit zuverlässig sichergestellt ist, daß unabhängig von der Stellung
des Lenkrades das Gaskissen sich stets vor den oberen Bereich des Lenkrades legt,
muß dafür gesorgt werden, daß der Pralltopf nicht mit dem Lenkrad, der Lenkradnabe
oder den Lenkradspeichen verbunden ist, sondern drehbar innerhalb der Lenkradschüssel
gelagert ist und durch mechanische Kupplungsglieder oder aber auch durch magnetische
Kräfte in seiner Lage innerhalb des Lenkrades gehalten wirdt Insbesondere kann der
Pralltopf über mindestens zwei bewegliche Kupplungselemente mit einem fahrzeugfesten
Bauteil kuppelbar sein, wobei die Kupplung elemente derart von einem mit dem Lenkrad
verbundenen Steuerteil bewegbar sind, daß mindestens ein Kupplungselement in Kupplungsstellung
steht, während zum Durchlaß einer Lenkradspeiche ein anderes Kupplungselement aus
der
Kupplungsstellung heraus bewegt wird Eine derartige Lenkvorrichtung
ist bekannt aus der EP-A-0009264 Eine Lenkvorrichtung, bei welcher der Pralltopf
mit seinen Anzeige instrumenten und Bedienungselementen stets fahrzeugfest bleibt
und sich nicht zusammen mit dem Lenkrad mitdreht, ist auch aus der DE-OS 21 31 902
bekannt Bei dieser Vorrichtung ist der im Lenkrad angeordnete Pralltopf mit einem
fahrzeugfesten, nicht drehbaren Teil des Fahrzeuges fest verbunden, und das Lenkrad
ist über ein Planetengetriebe mit der Lenkspindel gekuppelt Zusätzlich zu diesem
erfindungsgemäßen Gaskissen kann im Pralltopf noch ein zweites, im Volumen größeres
Gaskissen untergebracht sein, dessen Gas generator nur durch einen stärkeren Aufprallstoß
ausgelöst wirdv Dieses zweite Gaskissen, das mit relativ hohem Druck aufgeblasen
wird, nimmt zwar dem Fahrer die Sicht und macht ihm das Führen des Fahrzeuges unmöglich,
es schützt aber den Fahrer gegen tödliche Verletzungen.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen
In der folgenden Beschreibung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen näher erläutert Die Zeichnungen zeigen in Figr 1 eine Prinzipansicht
der erfindungsgemäßen Aufprallschutzvorrichtung, Fig 2 eine Draufsicht auf ein Lenkrad
mit Pralltopf und darin untergebrachtem Gaskissen, Fig 3 eine Schnittansicht der
Aufprallschutzvorrichtung nach Fig 2, Fig 4 eine Ansicht nach der Schnittlinie IV-IV
in
Fig 2 mit aufgeblasenem Gaskissen Gemäß Fig 1 wird der auf dem
Fahrzeugsitz 1 sitzende Fahrer von einer Aufprallschutzvorrichtung geschützt, die
vor dem oberen Ende einer um 100 bis 600 zur Horizontalen geneigten Lenkspindel
2 innerhalb des Lenkrades 3 und vor den Lenkradspeichen 4 angeordnet ist Die Aufprallschutzvorrichtung
weist ein aufblasbares Gaskissen 8 auf, das bei Überschreiten einer bestimmten Fahrzeugverzögerung
von einem Gasgenerator aufgeblasen wirdq Das Gaskissen 8 und der Gasgenerator sind
in einem Pralltopf 7 untergebracht, dessen zum Fahrer hinweisende Seite von einer
Polsterplatte 9 abgeschlossen ist, die sich am oberen Rand öffnet, wenn das Gaskissen
8 aufgeblasen wird Beim Aufblasen des Gaskissens 8 legt sich das Gaskissen sofort
vor den oberen Bereich des Lenkrades 3, so daß der bei einem Unfall nach vorne schnellende
Kopf des Fahrers vor hartem Aufschlagen gegen das Lenkrad 3 geschützt ist Der über
den Hüftgurt 5 und den Schultergurt 6 zusätzlich geschützte Fahrer wird bei stärkeren
Aufprallunfällen mit seinem Körper gegen die Polsterplatte 9 geschleudert, die sich
gegenden dann sich deformierenden Pralltoof 7 abstützt Wie Figt 2 zeigt, weist die
Polsterplatte 9 an ihrem oberen Rand eine Sollbruchlinie 10 auf Beim Aufbrechen
dieser Sollbruchstelle 10 klappt die Polsterplatte 9 scharnierartig an ihrem unteren
Rand auf Unterhalb der aufklappbaren Polsterplatte 9 ist noch eine Polsterwand 11
angeordnet, in welcher Bedienungselemente, z*Bv zum Einschalten des Lichtes, der
Hupe, des Scheibenwischers oder der Richtungsanzeige in Form von Sensortasten 17
angeordnet sein können Unterhalb der nicht zu öffnenden Polsterwand 11 können im
Pralltopf 7 elektronische Sendeeinheiten angeordnet sein, welche die von den Sensortasten
17 ausgehenden Informationen übertragen.
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Der öffnungswinkel der aus nachgiebigem Werkstoff bestehenden Rsterplatte
9 ist beschränkt, so daß das Gaskissen 8 sich im aufgeblasenen Zustand wulstartig
vor den oberen Teil des Lenkrades, insbesondere vor das obere Drittel des Lenkrades
3 legt. Der öffnungswinkel der aufklappbaren Polsterplatte 9 kann beispielsweise
durch Nylonbänder oder dergleichen begrenzt werden Wie Fig 3 zeigt, ist der Pralltopf
7 über Wälzlager oder Gleitlager drehbar auf der Lenkradnabe 12 gelagert. Die Lenkradnabe
12 ist starr mit der Lenkspindel 2 verbunden Die Lenkspindel 2 wird von einem mit
dem Fahrzeug fest verbundenen Lenkstock 13 umgeben, Die Lenkradnabe 12 ist über
Speichen 4 mit dem Lenkrad 3 verbundene Damit der Pralltopf 7 beim Drehen des Lenkrades
3 sich nicht mitdreht, wird der Pralltopf 7 von beweglichen Kupplungselementen 14
festgehalten, Die Kupplungselemente 14 kuppeln den Pralltopf 7 mit einem fahrzeugfesten
Teil, nämlich. dem Lenkstock 13 In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die
Kupplungselemente 14 als verschiebbare Stifte ausgebildet, die im oberen Teil des
Lenkstocks 13 verschiebbar geführt sind und die von einer mit der Lenkspindel 2
verbundenen Steuerscheibe 15 in eine Entriegelungsstellung und- in eine Arretierstellung
bewegt werden können. In Fig. 3 befindet sich der obere Kupplungsstift 14 in der
Arretier- oder Kupplungsstellung. Er greift dabei in eine am Boden des Pralltopfes
7 befindliche Ausnehmung ein. Der untere Kupplungsstift 14 ist dagegen von der Kurvenbahn
der Steuerscheibe 15 so weit axial verschoben, daß er den Weg für den Durchgang
der unteren Speiche 4 freigibt, Die beweglichen Kupplungselemente 14 sind derart
zu den Speichen 4 versetzt angeordnet, daß stets ein Kupplungselement in Kupplungsstellung
steht und den Pralltopf 7 mit dem Lenkstock 13 verbindet Die Kupplungselemente 14
können auc so aus-
gebildet sein, daß sie von einer Feder in Kupplungsstellung
gehalten werden und von den Speichen 4 in die Endkuppiungsstellung gedrückt werden
Bei dem in Fig. 4 dargestellten Beispiel wird der Pralltopf 7 von Kupplungselementen
14 festgehalten, die am Ende jeweils einer Blattfeder 14' angeordnet sind, welche
am oberen Ende des ortsfesten Lenkstocks 13 befestigt sinda Die Kupplungselemente
14 werden von einer radial arbeitenden Steuerscheibe 15 in die öffnungsstellung
gedrückt, wenn eine Speiche 4 die jeweilige Kupplungsstelle passiert.
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Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt, daß das aufgeblasene Gaskissen
8 im mittleren Bereich durch Abstandhalter 18, die beispielsweise von Nylonbändern
gebildet sein können, eingeschnürt ist. Diese Abstandhalter 18 bewirken, daß das
Gaskissen 8 im aufgeblasenen Zustand nicht zu dick ist und daß im mittleren Bereich
des prallgefüllten Gaskissen 8 eine Einbuchtung gebildet ist, die bewirkt, daß insbesondere
die Nase des Fahrers beim Auffangen des Kopfes nicht zu sehr belastet wird und ein
Bruch des Nasenbeins bei kleineren Unfällen verhindert wird.
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Durch öffnen eines am Gasgenerators befindlichen Ventils mittels des
Ventilschalters 16, der außen am Pralltopf 7 angebracht ist, kann das Gas aus dem
aufgeblasenen Gaskissen 8 abgelassen werden Nach Zusammenfalten des Gaskissens 8,
Auswechseln eines Brennsatzes des Gasgenerators und Schließen der Polsterplatte
9 ist die Schutzvorrichtung wieder einsatzbereit Die den Kopf des Fahrers auffangende
Wand des auf dem oberen Teil des Lenkrades 3 aufliegenden Gaskissens 8 sollte im
prall aufgeblasenen Zustand des Gaskissens 8 einen Abstand von der Lenkradebene
von mindestens 5 bis höchstens 20 cm haben.
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BEZUGS ZEICHENLISTE 1 Fahrzeugsitz 2 Lenkspindel 3 Lenkrad bzw Lenkhandrad
4 Lenkradspeichen 5 Hüftgurt 6 Schultergurt 7 Pralltopf 8 Gaskissen 9 Polsterplatte
10 Sollbruchlinie 11 Polsterwand 12 Lenkradnabe 13 1Lenkstock 14 Kupplungselemente
14' Blattfeder 15 Steuerscheibe 16 Ventilschalter 17 Sensortasten 18 Abstandhalter